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                      3D打印:另一種顛覆正在發生

                         日期:2014-08-09     瀏覽:437    
                      核心提示:  在3D打印機能打印出越來越多的產品的當下,如鞋子、巧克力、玫瑰花,甚至人體器官、車子、房子等一切可以想象的事物時,它對

                        在3D打印機能打印出越來越多的產品的當下,如鞋子、巧克力、玫瑰花,甚至人體器官、車子、房子等一切可以想象的事物時,它對傳統制造業的威脅論也甚囂塵上。

                        7月6日,一場關于3D打印的“對話”在央視財經頻道播出后,隨即引起社會各界的高度關注,這項自2012年開始進入媒體視線、并引起能否“引領第三次工業革命”爭議的新興技術,也得到專家與企業界人士的全面解讀。

                        業界人士認為,這個時代,3D打印已無處不在,的確為我們開啟了無限的想象力,打印車子、房子或許僅僅是個開始,按3D打印技術原理來講,任何東西其實都可以打印。

                        但業界也同時指出,它不會替代傳統制造業。作為一項基礎性的制造技術,3D打印的確是一個顛覆性的技術,但只是解決傳統制造業解決不了的難題,所以,對大多數的傳統制造業來說,它帶來的是技術的改進和提升。兩者的關系是互為補充,而不是誰替代誰。

                        而且,更為重要的一點是,與傳統制造業批量化的特點不同,3D打印技術只是一條生產鏈上某個部分的應用,不是生產線上全面的應用,因此它永遠是一個小眾市場。

                        奇妙的技術

                        當3D打印出來的房子模型呈現在觀眾面前時,現場很多人眼中流露出驚訝。

                        真正的房子也能打印出來嗎?南京寶巖自動化有限公司董事長楊繼全給予肯定,他表示:“我們現在建筑打印是做實體的房子,包括別墅以及大型的城市雕塑。”

                        據其介紹,專注于研發三維打印設備及裝備的寶巖自動化,已將自主生產的各種三維打印設備、三維掃描設備、成型材料用于企業新產品研發、教育科研、醫療衛生、建筑設計、工藝品、航空航天等領域。

                        楊繼全說,3D打印機打印出來的小型房子,以及他們現在正在做的別墅,無論從功能、結構上面都具備了傳統房子的特點,完全可以居住。而且,與傳統建筑相比,這些打印出來的房子抗震功能級別更高,可以達到8級以上。

                        事實上,除了房子,3D打印技術已經被應用到越來越多的領域,且已從高端工業制造向民用市場拓展。

                        之所以獲得如此青睞,業界認為至少有兩個重要原因。一是3D打印技術能解決傳統制造業無法解決的難題。比如在飛機制造業,減重一直是重要研究方向。如果能夠用3D打印的技術減輕它的重量,對于飛機的性能將起到非常大的幫助。

                        另一個因素則是它能滿足民用市場的個性化需求,比如,武漢巧意科技有限公司采用3D打印能制作出各種可食用巧克力。該公司首席執行官鄭艷君表示:“你能想象到的各種顏色我們都可以打印,并且添加了營養元素。”

                        現場勇敢品嘗者表示:“味道可以,跟平常的巧克力差不多。”

                        比較3D打印技術與傳統制造工藝的不同,鄭艷君認為,首先它能化繁為簡。人工傳統的巧克力制作離不開模具,而模具的制造在成本和在時間上都沒有辦法和3D打印技術相比;其次是效率更高。試想在一個生日宴會上,同時打印出來100個logo或者簽名,用手工擠壓的方式會做到師傅的手發抖的狀態,而用機器打印卻可以非??斓赝瓿?;第三就是它能帶來更好的消費體驗。有了3D打印機,每個消費者都可以成為設計師,設計、打印出自己心中的巧克力。

                        從房子到巧克力,再到市場上出現的越來越多的3D打印產品,問題又回到3D打印技術出現的最初,它真的無所不能嗎?

                        對此,世界3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍認為,3D打印確實無所不能,無論在生活中還是生產中,我們能夠設計出來的東西都能夠打印出來。

                        補充而非替代

                        那么,有了一臺3D打印機,就能將吃穿住行打印出來嗎?

                        盡管身為我國3D打印行業的引領者,羅軍對這個問題一直持非??陀^的態度。他認為,這種觀點過多地夸大了3D打印的作用,有很強的誤導性。

                        他說,作為一項基礎性的制造技術,3D打印技術的確是一個顛覆性的技術,它具有很多傳統制造業所不具有的特點和優勢,比如它能解決傳統制造業解決不了的難題,對大多數的傳統制造業來說是一個改進和提升。

                        但是,3D打印技術同時又具有一個重要特點,即它多應用于一條生產鏈上某個部分,而不是生產線上全面的應用,所以它永遠是一個小眾的市場。

                        從這個特點分析,傳統制造業主則要解決批量化的問題,而且批量化以后成本優勢也非常明顯,滿足了一個大眾的市場。

                        因此羅軍指出,3D打印技術和傳統制造業具有很強的互補關系,各有特點,應用兩種方式應發揮比較優勢。

                        德國Voxeljet公司副總裁約瑟夫·高文同樣認為,“3D打印會取代傳統制造業”的擔憂并無根據。“它只是對于傳統制造業的一個補充,如果你需要制造成千上萬輛汽車,還是應該使用傳統的制造業。但是有一些工藝,有一些零件,我們可以用3D打印技術,這樣的話可以加快這些零件工藝的生產。”

                        美國Stratasys公司副總裁兼亞太區總裁JonathanJaglom也舉例分析,他說,“比如說50或者500套產品的生產,我們可以使用3D打印來生產,因為它更加靈活,可以做得更加復雜。但是我們傳統的工具實際上是更具有成本有效性,而且也會更快。”

                        因此,從經濟學觀點出發,業界建議,3D打印應用于小批量的生產方式,大規模市場產品的生產,則利用傳統的制造方式。

                        而且,很多時候,3D打印與傳統制造業是結合發揮作用的。羅軍指出,3D打印的飛機確實能飛,汽車也確實能跑,但是打印的只是一個外殼,其它的內部零件還是組裝進去的。

                        英國Renishaw公司全球3D打印業務總監BobBennett此次帶來的自行車,其實也是傳統技術和3D打印技術的一個結合體。

                        BobBennett介紹說,自行車的架身是3D打印的,臂和輪子都是通過傳統技術生產和裝配的,座架也是優化的設計,這樣的組合不僅使這輛自行車的價格更便宜,而且通過3D打印技術可以減輕自行車重量,讓它跑得更快。

                        技術瓶頸

                        在3D打印技術可以打印器官、汽車、飛機的今天,它還在創造無限的可能。只不過,這種無限的可能還需要建立在技術的基礎之上。

                        尺寸就是目前遇到的一個難題。比如說打印一個摩天大樓,你就要有比它大好幾倍的設備。

                        “短期內很難實現。”楊繼全坦言:“現在我們能打印的最多還是幾米和十幾米這種小型的建筑以及個性化的雕塑、城市的景觀。”

                        同時,打印材料方面也有很大的挑戰。從原理上講,3D打印技術其實是以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數控成型系統,利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結,最終疊加成型,制造出實體產品。

                        因此,普通打印機只用墨水和紙張,但3D打印機卻需要膠水和粉末,而且必須經過特殊處理,對材料的固化反應速度等也要求很高。換言之,要它打印出你想要的東西,必須給它與之相匹配的材料。比如面包,使用面粉做材料,打印的面包是可以吃的;而使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

                        可見,沒有這些特殊材料,再好的打印技術也難以實現“無米之炊”。有了它們,我們才可以打印出人體的骨骼、器官甚至是車子、房子等一切可以想象的事物。

                        盡管目前已經研究出可以使用在3D打印機上的材料約有14種,在此基礎上又可混搭出107種,但實際應用中,3D打印機的耗材還并不是很豐富。

                        楊繼全說,材料問題也是3D建筑打印中的一個重要挑戰,不僅關乎制造質量,還有成本的問題。

                        此外,有專家提出,3D打印技術的精細化程度也有待提高,具體包括了打印出來開不開裂、能不能成型、質量能否達標、性能怎么樣等諸多內容。

                       
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